水泥杆质量缺陷形成原因分析

水泥杆质量缺陷形成原因分析
一、力学性能
通过力学性能测试能综合反映供应商的技术力量、原材料（水泥、砂、石、钢材）、混凝土配比、涨拉工艺、钢筋骨架等质量。2009年，抽检过程中力学性能试验的样品在施工现场抽取，2010年与2011年，采取施工现场与供应商成品堆场相结合的方式抽取样品，2012年，力学性能的样品主要在供应商的成品堆场随机抽取。力学性能试验的总体结果良好，但在2011年5月的抽检中一批电杆力学性能不合格。采购合同要求Φ190mm×12为J级杆，供应商发货到现场的电杆规格为Φ190mm×12（12Φ12）级别未标。经检测，Φ190mm×12（12Φ12） 水泥杆在J级的承载力检验弯矩下挠度超标，力学性能不合格。此案例力学性能不合格的主要原因是因为供应商技术力量薄弱，电杆的设计配筋不合理。2011年11月起，河北省电杆供应商均采用统一设计的电杆图纸，已基本能避免此类问题的再次出现。
二、 表面裂缝
在环形混凝土 电杆中，表面裂缝的危害主要是裂缝产生后常常成为空气、水分及其它侵蚀介质的通道，降低了混凝土的强度，加速了混凝土的碳化，使钢筋腐蚀速度变快，从而削弱了钢筋的受力截面积，特别是高强钢丝，因其表面积大而截面积小，锈蚀对其危害更大。GB/T4623-2006《环形混凝土电杆》中表面裂缝属A类项目，规定预应力混凝土电杆的部分预应力混凝土电杆不得有环向和纵向裂缝。钢筋混凝土电杆不得有纵向裂缝，环向裂缝宽度不得大于0.05mm。通过分析抽检结果发现，纵向裂缝占到表面裂缝的68%，产生纵向裂缝的主要原因有：①混凝土脱模强度偏低，脱模时发生碰撞；② 水泥杆离心成型后带模碰撞；③运输、转运装卸过程中发生碰撞；④堆放层数过高，未有效放置层间支撑，从而挤压底层电杆产生纵向裂缝；⑤水泥变质。产生环向裂缝的主要原因有：①堆放场地不平整，电杆局部受力，受拉面产生环向裂缝；②堆放时支点间距过大；③结构设计不合理；④混凝土强度不足；⑤运输、转运吊装时，吊具间距过短或过长。依据现场的实际情况判断，纵向裂缝形成的主要原因是由于代应商为了赶工期将混凝土尚未养护到设计强度的电杆发送至施工现场，且在转运、装卸过程中发生碰撞。而环向裂缝主要是受现场堆放场地的限制，堆放不平整， 水泥杆局部受力从而产生环向裂缝宽度超标。
三、 漏浆
漏浆包括 水泥杆模具模边合缝处漏浆和钢板圈（或法兰盘）与杆身结合面漏浆两种情况。由于产生漏浆，使得混凝土的密实度受到影响，成为空气、水分及其他侵蚀介质的通道，造成混凝土碳化、钢筋锈蚀等，从而使电杆的使用寿命缩短。GB/T4623-2006中漏浆属于A类项目，规定不应有漏浆，但模边合缝处漏浆深度不大于10mm、每处漏浆长度不大于300mm、累计长度不大于杆长的10%、对称漏浆的搭接长度不大于100mm时，允许修补；钢板圈（或法兰盘）与杆身结合面的漏浆深度不大于10mm、环向长不大于1/4周长、纵向长不大于30mm时，允许修补。从抽检结果看，漏浆是造成电杆不合格的第二大原因，占比27%。造成漏浆的主要原因有：①生产电杆所用的水泥电杆模具不符合JC364-2001《环形预应力混凝土电杆钢模》要求或长时间使用后维护不当造成模具变形，以致电杆钢模装配的缝隙过大；②在生产过程中，当混凝土浇灌完毕后或每次拆模时未能将合缝处清理干净，造成钢模的分模面和企口残留了硬化的水泥砂浆，使钢模合缝不严，致使合缝处产生漏浆；③在组装钢模时，紧固螺栓方法不当，不能做到对称均匀地拧紧螺栓，甚至有螺栓漏拧的情况，使钢模的两条合缝在长度方向上受力不均，造成合缝局部不严，产生漏浆。从抽检现场的情况分析，在施工现场发现漏浆缺陷，很大一部分是供应商质量管理不到位造成的。供应商在成品入库及产品发货时，未能对 电杆进行认真的检查，许多在允许修补范围内的漏浆，供应商未进行任何处理就发货到了施工现场。
四、内、外表面露筋
露筋是指 水泥杆内部的钢筋未被混凝土包裹而外露，但不包括电杆端部的纵向预应力钢筋头。存在露筋的电杆露筋处的钢材直接暴露在空气中，没有混凝土的保护，钢筋极易锈蚀，严重影响电杆的使用寿命。GB/T4623-2006中露筋属A类项目，规定不允许有露筋。造成露筋的主要原因有：
（1）生产过程中，混凝土填料不足，壁厚偏薄，从而形成露筋。此类因素形成的缺陷往往和壁厚不足同时出现。
（2）因水灰比过大、离心时间或蒸汽养护时间不足，造成内表面混凝土塌落，或严重漏浆，从而形成露筋。此类因素形成的缺陷往往和漏浆或混凝土塌落同时出现。
（3）钢筋骨架的保护层垫块移位或垫块太少，脱落、破损，致使离心时钢筋骨架移位紧贴钢模或偏心而形成露筋。此类因素形成的缺陷往往保护层厚度也不足。
（4）架立圈尺寸设计不合理，致使骨架整体尺寸偏大或偏小，或骨架成型后，因堆放不合理或碰撞造成骨架局部变形，从而造成露筋。
（5）钢筋间距过密，离心时阻碍砂石的流动，使水泥砂浆不能充满钢筋周围，造成露筋。
（6）生产电杆用的电杆钢模或电杆离心机变形，造成电杆偏心，从而在壁厚较薄的一侧形成露筋。
通过对抽检现场有露筋的电杆进行观察分析，得出，电杆漏浆主要是由于供应商工艺控制不严格、电杆填料不足，钢模变形和离心时间或蒸汽养护时间过短造成的。
五、 壁厚
水泥杆壁厚过大对提高电杆的力学性能无明显的作用，反而增加产品成本及运输安装费用；壁厚过小，会对电杆的力学性能造成不利影响，使混凝土过早地呈现破坏状态，同时壁厚偏小也难以保证纵向主筋的保护层厚度，从而影响电杆的耐久性。在GB4623-2006中壁厚属于A类项目，规定壁厚的允许偏差为（-2~+10）mm。造成壁厚超差的原因主要是：①在向钢模内浇注混凝土时，不能做到定量喂料，模内混凝土时多时少，造成电杆壁厚不均匀；②拌合混凝土时，未控制好用水量，水灰比偏大，离心时混凝土难以密实，产生的余浆多，离心后也未将余浆倒出，造成壁厚不均匀；③生产电杆的钢模或离心机变形，造成电杆偏心，电杆壁厚一侧偏薄一侧偏厚。以前，许多电杆供应商，特别是一些老厂，还在使用落后的搅拌方式，且生产管理比较松散，混凝土配料的称量全靠生产工人的主观估算，随意性较大，造成壁厚偏差较大。近几年，许多新建的电杆制造厂或完成技术改造的老厂，使用电脑控制的混凝土搅拌站（楼）已基本能做到定量喂料，这些制造厂生产的电杆其壁厚偏差已经较小。
六、 其它
从河北省抽检结果来看，其他缺陷（如局部碰伤、内表面塌落、蜂窝、麻面、粘皮等）仅占比5%。随着我国基础工业的发展，以及电杆生产工艺技术的不断完善，这些缺陷都已变成偶发性缺陷。但是如果供应商放松质量意识及生产工艺控制，极易造成电杆不合格的出现。

电杆质量问题直接关系到后续生产施工过程中的安全可靠以及电网的安全运行。应做好产品质量的管控，为电网提供优质的产品，保证施工、运行的安全。
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